植物气孔扩散传导率的研究

本文对生长在可控环境温室中的花生气孔扩散传导率进行了实验研究,揭示了单个植株之间、上下表面之间、叶片不同部位以及冠层垂直方向上气孔扩散传导率的变异性。同时以气孔扩散传导率与环境条件的测定值为基础,对传导率对环境因子的反应进行了分析,植株顶部叶片气孔扩散传导率与太阳总辐射和空气饱和差有关系;冠层传导率与冠层截留辐射和空气饱和差有相关关系。     

落叶阔叶林内的光合作用和气孔传导率特征(英文)

本文根据Wang和BMdocchi(1989)最近提出的冠层辐射模型,进一步给出了一个模拟冠层光合作用速率和气孔传导率的模式.模式将冠层中每一层的叶面积分为向光叶、半影叶、和全遮荫叶三种,并分别计算其光合作用速率和气孔传导率。计算得到的光合速率廓线表明,在落叶阔叶林内,冠层下部的叶片常处于光照不足状态;半影效应使得透过林冠达于底部的辐射量增大,这对于林下植物的光合作用是有利的。 模式计算值与实测值之间的微弱差别应归因于纯辐射模型无法考虑湍流输送机制造成的CO_2传输和冠层底部耐荫性叶对于低光照的适应能力。     

冬小麦叶片气孔导度模型水分响应函数的参数化

植物气孔导度模型的水分响应函数用来模拟水分胁迫对气孔导度的影响过程, 是模拟缺水环境下植物与大气间水、碳交换过程的关键算法。水分响应函数包括空气湿度响应函数和土壤湿度(或植物水势)响应函数, 该研究基于田间实验观测, 分析了冬小麦(Triticum aestivum)叶片气孔导度对不同空气饱和差和不同土壤体积含水量或叶水势的响应规律。一个土壤水分梯度的田间处理在中国科学院禹城综合试验站实施, 不同水分胁迫下的冬小麦叶片气体交换过程和气孔导度以及其他的温湿度数据被观测, 同时观测了土壤含水量和叶水势。实验数据表明, 冬小麦叶片气孔导度对空气饱和差的响应呈现双曲线规律, 变化趋势显示大约1 kPa空气饱和差是一个有用的阈值, 在小于1 kPa时, 冬小麦气孔导度对空气饱和差变化反应敏感, 而大于1 kPa后则反应缓慢; 分析土壤体积含水量与中午叶片气孔导度的关系发现, 中午叶片气孔导度随土壤含水量增加大致呈现线性增加趋势, 但在平均土壤体积含水量大于大约25%以后, 气孔导度不再明显增加, 而是维持在较高导度值上下波动; 冬小麦中午叶片水势与相应的气孔导度之间, 随着叶水势的增加, 气孔导度呈现增加趋势。根据冬小麦气孔导度对空气湿度、土壤湿度和叶水势的响应规律, 研究分别采用双曲线和幂指数形式拟合了水汽响应函数, 用三段线性方程拟合了土壤湿度响应函数和植物水势响应函数, 得到的参数可以为模型模拟冬小麦的各类水、热、碳交换过程采用。     

北京市5种园林树木蒸腾作用模拟研究

通过对北京市园林5种常用乔木, 国槐(Sophora japonica)、银杏(Ginkgo biloba)、白蜡(Fraxinus chinensis)、杜仲(Eucommia ulmoides)和臭椿( Ailanthus altissima)等植物蒸腾作用与周围环境气象因子(温度、湿度、太阳有效辐射)及植株叶面积指数相关关系的研究, 利用Javis公式计算冠层气孔阻力, 同时采用PM公式计算冠层蒸腾速率和植株日蒸腾量, 并分析不同乔木的冠层气孔导度对环境主要驱动因子的响应规律。结果表明: 5种被观测乔木中, 国槐耗水量最大, 白蜡耗水量最小, 植株蒸腾量大小依次为国槐>银杏>杜仲>臭椿>白蜡(P<0.01)。植物叶片气孔导度及蒸腾量与环境驱动因子太阳辐射及水气压亏缺的相关关系表明, 在土壤水分条件较好时, 国槐长势优于其它4种乔木, 但是其对水分的利用不够经济, 在干旱的情况下不能有效节水。     

麦田冠层气孔导度的分层研究

小麦灌浆期和乳熟期冠层各层叶片上、下表面的气孔导度之间呈正相关关系;冠层不同层的叶片气孔导度从早到傍晚有平行变化的趋势,数值上存在较大的差异,一般从冠层上到下递减。经分析,这主要与冠层叶片接受的光强自上而下递减有关,且这时所对应的叶片水势自冠层上到下递增的幅度大。测算结果表明,冠层气孔导度白天亦呈明显的日变化,灌浆期的值大于乳熟期的值。     

华北山区侧柏冠层气孔导度特征及其对环境因子的响应

冠层气孔导度(g_s)是衡量冠层-大气界面水汽通量的重要生物学常数,研究其特征及对环境因子的响应,能为开展森林冠层水汽交换过程的机理性研究提供理论依据.于2014年利用SF-L热扩散式探针测定了侧柏的树干液流密度(J_s),同步监测光合有效辐射(PAR)、饱和水汽压差(VPD)、气温(T)等环境因子,计算侧柏的冠层气孔导度特征并分析其对各环境因子的响应.结果表明: 侧柏液流密度的日变化总体呈双峰曲线,生长季高于非生长季,且胸径越大液流密度越大;冠层气孔导度日变化与单位叶面积冠层蒸腾(E_L)趋势相近,均呈双峰曲线,生长季的冠层气孔导度和蒸腾较非生长季略高.侧柏冠层气孔导度与空气温度呈抛物线关系,在10 ℃左右冠层气孔导度达到峰谷;光合有效辐射以400 μmol·m^-2·s^-1为界,小于该阈值两者呈正相关关系,大于该阈值则冠层气孔导度受其影响较小;与饱和水汽压差呈负对数函数关系,随饱和水汽压差增大而逐渐降低.较高的空气温度和光合有效辐射、较低的饱和水汽压差有利于侧柏形成较大的冠层气孔导度,进而促进冠层蒸腾.     

植物气孔导度的环境响应模拟及其尺度扩展

气孔导度是衡量植物和大气间水分、能量及CO2平衡和循环的重要指标,探讨气孔导度与环境因子的关系及其模拟,以及气孔导度在叶片、冠层及区域尺度间的尺度转换及累积效应,对更好地认识植被与大气间的水热运移过程,合理评价植被在陆面过程中的地位和作用都具有重要意义。从植物气孔导度与环境因子的关系、气孔导度模拟以及尺度扩展三个方面,对前人的研究成果进行了概括总结。从叶片和冠层两个尺度出发,归纳总结了前人对于不同植物气孔导度与环境因子关系的研究成果,发现由于不同植物的遗传特性、测定时的环境、时间尺度的不同,以及未考虑各个环境因子的相互作用对气孔导度的影响,由此得到的气孔导度与环境因子之间的关系也不尽一致。对各单一环境因子与气孔导度的关系,给出了生理学解释,从根本上说明了环境因子变化对气孔导度的影响,而研究环境因子对气孔导度的综合影响时,应对各环境因子进行系统控制与同步观测。模拟计算植物气孔导度的模型主要有Jarvis模型和BWB模型两类,这些模型的模拟能力随着研究对象、试验区域、环境条件的改变而存在一定的差异,在具体使用时应结合实际情况选择最优模型进行模拟。除上述常用模型外,还总结了其他学者分别从不同角度提出的新的模型,对现有气孔导度模型进行了全面的总结。从叶片-冠层、冠层-区域两个方面归纳总结了前人关于气孔导度尺度扩展的研究成果,发现叶片-冠层的尺度扩展研究较成熟而冠层-区域的尺度扩展在模拟精度的验证方面存在困难。针对以下几个方面提出了今后气孔导度的研究重点:(1)结合研究对象所在的区域及环境条件,选择最优模型进行模拟;(2)综合考虑环境因子之间的相互作用及其对气孔导度的累积影响;(3)BWB模型与光合模型的耦合;(4)提高大尺度范围内的气孔导度模拟精度。     

田间小麦群体内叶片气孔阻力垂直差异研究

根据田间实测资料, 本文给出了田间小麦群体中叶片不同部位和冠层不同层次叶面气孔阻力的差异, 及其与环境因素特别是土壤水分含量关系的分析结果。结果表明, 小麦冠层各不同层次和叶片不同部位的气孔阻力有明显差异。就冠层上部单个叶片而言, 由叶尖到叶基气孔阻力逐渐增大;叶片正面的气孔阻力小于叶片反面对应部位的气孔阻力。对于水汽和CO₂传导的贡献70%是由冠层上部的两片叶子给出的;群体内不同层次叶片相应部位的气孔阻力是由冠层上部向下逐渐增大, 冠层不同层次叶片和叶片不同部位的气孔对环境因素变化的反空不同, 如当土壤水分不足时, 群体下部叶片和叶片反面的气孔张度首先变小, 且变小的程度较大。     

环境因素变化对冬小麦气孔阻力的影响

本文据同步观测到的气孔阻力和土壤水势、净辐射能、气温、叶温、水汽压、饱和差、风速等环境因素变化值,用统计方法分析了小麦叶片气孔阻力与环境因素的关系,结果表明：冬小麦叶片的气孔导性主要受土壤水势影响。叶片正反两面的气孔对环境因素变化的反应不同,正面气孔导性主要受土壤水势影响,而反面气孔导性则与气温、水汽压和饱和差关系较大。     

羊草叶片气孔导度对环境因子的响应模拟

准确定量描述植物气孔对环境的响应是了解植物光合作用机理、预测植物生产力及其大气－植被－土壤系统中水分和热量交换的关键。利用松嫩平原盐碱化草地羊草光合生理特征的野外观测数据,分析了羊草叶片气孔导度对环境因子的反应,结果表明：羊草叶片气孔导度对环境因子变化敏感,尤其对瞬时光合有效辐射（ＰＡＲ）、叶片与空气间的水汽压亏损（ＶＰＤ）和空气温度（Ｔａ）反应十分明显。依据野外实测资料对国际上两类代表性气孔导度     

半干旱地区3种植物叶片水平的抗旱耐旱特性分析——两个气孔导度模型的应用和比较

在对半干旱区3种植物进行生理生态特性测定的基础上,应用两种气孔导度模型进行参数的非线性拟合,BBL模型平均可以解释77.6%的结果,Gao模型平均可以解释59.3%的结果。但Gao模型作为一个机理性的模型,其参数具有明确的物理意义。模型的行为和敏感性分析结果说明,用BBL计算的气孔导度一般大于Gao模型。BBL模型对于干旱胁迫下的土壤水分亏缺没有响应, 因而不适合用作干旱半干旱区的植物生理生态学分析和生态系统模拟。而Gao模型可以描述在各种水分条件下植物气孔导度的响应。Gao模型的结果说明,与油松 (Pinus tabulaeformis) 和中间锦鸡儿 (Caragana intermedia) 比较,小叶杨 (Populus simonii) 具有最小的抗旱和耐旱能力,油松具有最好的叶片水平的耐旱和抗旱特性,但其气孔导度对土壤水分的不敏感意味着在干旱条件下维持光合作用的同时,也可能会导致过多的水分损失。中间锦鸡儿具有很强的耐旱性,且其气孔导度对土壤水分的变化敏感,二者相结合,中间锦鸡儿可以在土壤水分条件较好的情况下,维持较大的气孔导度以满足光合作用的需要,但在土壤水分胁迫严重的时候能迅速降低气孔导度以保持土壤水分。     

微管在气孔运动中的作用

用植物微管专一性解聚剂甲基胺草磷(APM)预处理蚕豆(Vicia faba L.)下表皮,再用诱导气孔运动的因子处理,在显微镜下观察气孔孔径的变化。结果显示,用50mg/L APM预处理开放或关闭状态气孔,虽胞质微管被解聚,但气孔孔径没有发生明显的变化,表明胞质微管与开放或关闭状态气孔的维持无关;而去掉APM后,CaCl_2可在4h内诱导气孔关闭,气孔的运动功能又可恢复。进一步的研究表明,开放气孔经APM预处理60min后,再用ABA、Ca~(2 )及暗处理均不能诱导气孔关闭,表明微管可能参与了ABA、Ca~(2 )及暗诱导的气孔关闭过程;关闭气孔经50mg/L APM预处理后,光诱导气孔开度较不经 APM处理的有明显差异,且随着APM预处理时间和浓度的变化,气孔开放程度亦不同,表明微管也参与了光诱导的气孔开放过程。     

土壤水分和种植密度对春小麦叶片气孔的影响

 在不同土壤水分条件下,研究了不同种植密度（１、10、100、1 000、10 000株·m－2）的春小麦 (Triticum aestivum L.) 叶片气孔密度以及气孔分布的变化。结果表明：不同水分和种植密度不仅影响了叶片的气孔密度,而且也影响了其分布。随着种植密度的升高,气孔密度增大,在1 000株·m-2时气孔密度达最大值;当种植密度从1 000株·m-2上升到10 000株·m-2时,气孔密度下降;叶基部气孔数占全部气孔数的比例最大,叶尖最小,但随着种植密度的增大,气孔在叶片上的分布趋向均匀。干旱条件下随种植密度的升高气孔密度及分布的变化趋势与正常水分条件下的一致,但趋势更为明显。说明种植密度增大导致的气孔密度和分布的变化很可能是通过影响水分的供应而造成的。     

安徽景天属（Sedum）植物叶表皮研究

利用光学显微镜和扫描电子显微镜观察安徽省１２种景天属（Ｓｅｄｕｍ）植物的叶表皮,统计并测量报气孔类型,气孔大小,气孔密度及气孔指数等,描述了表皮角质膜,蜡质纹饰及气孔外拱盖的有关特征。结果表明：景天属植物叶表皮气孔器为不等细胞型。气孔器类型,表皮细胞形状及垂周壁式样,角质膜,蜡质纹饰等,种间无差异或极小,而气孔大小,气孔器分布特征,气孔密度,表皮毛等种间差异较大,建议在种间区分上将差异大的特征作为     

广西野生蔗及其近缘植物营养器官内部结构的初步研究

广西野生蔗及其近缘植物营养器官内部结构基本相同。但割手密叶片下表皮具有明显的气孔窝斑茅等则无。斑茅茎节间的维管束分布较均匀,河八王茎中央没有维管束分布,割手密与蔗茅茎中维管束的分布。居于二者之间。     

木本植物气孔对不同污染类型的反应

植物气孔扩散阻力与环境中颗粒物的污染有密切关系,由此得出的生理指标可用以指示大气中飘尘污染的程度,并筛选对污染物抗性大和消耗水分少的植物种。测定结果表明：不同污染类型区的植物气孔扩散阻力的大小顺序因地区而不同,在天津为冶炼厂(重工业污染区)>水上公园(游览区)>劝业场(商业集中区)>化工厂外(化工污染区) >盘山(清洁区);而在北京是卧佛寺一樱桃沟(游览区)>东单(交通频繁区)>首钢(重工业污染区)。之所以产生上述差异的原因除了京津两市的工业污染外,还与某些人为活动有关,如重工业污染区飘尘污染严重,植物气孔扩散阻力增大,但首钢经常用水冲洗叶子,其阻力值反小;公园和商业交通区是游人熙攘地点,极易引起地面扬尘,其气孔阻力反映了相似的结果。 研究结果还阐明：随着飘尘的增加,植物气孔扩散阻力增大,蒸腾率速相应的变小。     

七指蕨科和瓶尔小草科植物的叶表皮特征

在光学显微镜和扫描电子显微镜下,对七指蕨科和瓶尔小草科３个属３种代表植物的叶表皮内外面进行了观察。它们的表皮细胞形状较规则,垂周壁平直或略有弯曲,气孔器长轴与叶片长轴平行或近平行,保卫细胞下陷;但三属叶表皮在表皮细胞形状,